KR20100006462A - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시패널 및 그 제조방법은 상, 하부 기판의 도통을 위한 ITO(Indium Tin Oxide) 패턴을 액정표시패널의 모서리에서 변으로 분산, 이동시킴으로써 상기 액정표시패널의 모서리에서의 접착력을 향상시키는 한편, 실라인(seal line)과 접촉하는 상기 ITO 패턴 및 절연층의 일부영역에 요(凹)부를 형성하여 상기 실라인과 하부 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시킴으로써 액정표시패널의 합착력을 증가시키기 위한 것으로, 화소부를 가진 어레이 기판과 컬러필터 기판; 상기 화소부의 외곽을 따라 형성되어 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 실라인; 상기 실라인을 따라 상기 어레이 기판의 화소부 외곽에 형성되어 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 도통시키는 ITO 패턴; 및 상기 실라인과 접촉하는 상기 어레이 기판의 절연층의 일부영역이 제거되어 상기 어레이 기판 표면을 노출시킴에 따라 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 1 요(凹)부를 포함한다.
액정표시패널, 실라인, ITO 패턴, 절연층, 요부

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적하방식으로 액정층을 형성시킨 액정표시패널에 있어서 상, 하부 기판 사이의 합착력을 향상시킨 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시하는 표시장치이다.
이를 위해, 상기 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정표시패널과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다.
액정표시패널은 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 형성된 어레이 기판과 컬러필터(color filter)가 형성된 컬러필터 기판이 균일한 셀갭(cell gap)이 유지되도록 합착되고, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이의 셀갭에 액정층이 형성되어 이루어진다.
이때, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 대향하는 표면에는 배향막이 형 성되고, 러빙이 실시되어 상기 액정층의 액정이 일정한 방향으로 배열되도록 한다.
또한, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 화소부의 외곽을 따라 형성되는 실라인에 의해 합착되며, 합착된 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 외면에는 편광판과 위상차판 등이 구비되며, 이와 같은 다수의 구성요소를 선택적으로 구성함으로써, 빛의 진행상태를 바꾸거나 굴절률을 변화시켜 높은 휘도와 콘트라스트 특성을 갖는 액정표시패널이 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 액정표시패널을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 액정표시패널은 크게 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 화소부(35)와 상기 화소부(35)의 게이트라인(16)들과 접속되는 게이트패드부(31) 및 데이터라인(17)들과 접속되는 데이터패드부(32)로 구성된다.
이때, 상기 게이트패드부(31)와 데이터패드부(32)는 컬러필터 기판(5)과 중첩되지 않는 어레이 기판(10)의 가장자리 영역에 형성되며, 게이트패드부(31)는 게이트구동부(미도시)로부터 공급되는 주사신호를 화소부(35)의 게이트라인(16)들에 공급하고, 데이터패드부(32)는 데이터구동부(미도시)로부터 공급되는 화상정보를 화소부(35)의 데이터라인(17)들에 공급한다.
또한, 상기 어레이 기판(10)에는 화상정보가 인가되는 데이터라인(17)들과 주사신호가 인가되는 게이트라인(16)들이 서로 교차하도록 배열되어, 상기 데이터 라인(17)들과 게이트라인(16)들에 의해 구획되는 영역에 박막 트랜지스터(미도시)와 화소전극(미도시)이 구비된다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(5)에는 블랙매트릭스(black matrix)에 의해 화소별로 구획(區劃)된 컬러필터들과 상기 어레이 기판(10)에 형성된 화소전극의 상대전극인 공통전극이 구비된다.
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(10)과 어레이 기판(5)은 스페이서(미도시)에 의해 일정한 셀갭이 유지되고, 상기 화소부(35)의 외곽을 따라 형성된 실라인(50)에 의해 합착된다.
한편, 액정표시패널의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하여 단위 액정표시패널을 형성하는 셀(cell)공정으로 이루어지며, 이를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 어레이공정에 의해 어레이 기판에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 어레이 기판의 각각의 화소영역에 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
또한, 상부 컬러필터 기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적색, 녹색 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한 다(S103).
이어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판에 각각 배향막을 도포한 후 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(pretilt angel)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막에 러빙처리를 한다(S102, S104). 그리고, 상기 어레이 기판에 셀갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서를 산포하고 상기 컬러필터 기판의 외곽부에 실링재를 도포한 후 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판에 압력을 가하여 합착한다(S105, S106, S107).
여기서, 상기 컬러필터 기판의 외곽부에 도포된 실링재는 합착되어 실라인을 형성하게 되는데, 상기 실라인은 액정 주입을 위한 갭 형성과 주입된 액정을 새지 않게 하는 두 가지 기능을 한다.
일반적인 액정표시패널의 경우에는 어레이 기판의 상부에 표면을 평탄화하기 위한 소정의 보호막이 형성되어 있으며, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 접착을 위한 상기 실라인은 상기 어레이 기판의 보호막과 접촉하게 되는데, 이때 상기 실라인의 실런트(sealant)는 상기 어레이 기판의 보호막과 화학적 결합만으로 접착하게 되어 액정표시패널의 합착력이 충분히 보장되지 않게 된다.
한편, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 대면적의 모기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 모기판에 다수개의 패널영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정표시패널을 제작하기 위해서는 상기 모기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정표시패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정표시패널을 검사함으로써 액정표시패널을 제작하게 된다(S109, S110).
이때, 전술한 진공주입방식은 대면적의 모기판으로부터 분리된 단위 액정표시패널의 액정주입구를 일정한 진공이 설정된 챔버 내에서 액정이 채워진 용기에 침액시킨 다음 진공 정도를 변화시킴으로써, 상기 액정표시패널 내부 및 외부의 압력 차에 의해 액정을 액정표시패널 내부로 주입시키는 방식으로, 이와 같이 액정이 액정표시패널 내부에 충진 되면, 액정주입구를 밀봉시켜 액정표시패널의 액정층을 형성하게 된다. 따라서, 상기 액정표시패널에 진공주입 방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 실라인의 일부가 개방되도록 형성하여 액정주입구의 기능을 갖도록 하여야 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 진공주입 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 액정표시패널에 액정을 충진 하는데 소요되는 시간이 매우 길다. 일반적으로, 합착된 액정표시패널은 수백 ㎠의 면적에 수 ㎛ 정도의 갭을 갖기 때문에 압력 차를 이용한 진공주입 방식을 적용하더라도 단위 시간당 액정의 주입량은 매우 작을 수밖에 없다. 예를 들어, 약 15인치의 액정표시패널을 제작하는 경우에 액정을 충진시키는데 대략 8시간 정도가 소요됨에 따라 액정표시패널의 제작에 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 액정표시패널이 대형화되어 갈수록 액정 충진에 소요되는 시간이 더욱 길어지고, 액정의 충진불량이 발생되어 결과적으로 액정표시패널의 대형화에 대응할 수 없는 문제점이 있다.
둘째, 액정의 소모량이 높다. 일반적으로 용기에 채워진 액정량에 비해 실제 액정표시패널에 주입되는 액정량은 매우 작고, 액정이 대기나 특정 가스에 노출되면 가스와 반응하여 열화 된다. 따라서, 용기에 채워진 액정이 복수의 액정표시패널에 충진 된다고 할지라도 충진 후에 잔류하는 많은 양의 액정을 폐기해야 하며, 이와 같이 고가의 액정을 폐기함에 따라 결과적으로 액정표시패널의 단가를 상승시켜 제품의 가격경쟁력을 약화시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 적하방식으로 액정층을 형성하도록 한 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정표시패널의 모서리에서의 접착력을 향상시킨 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실라인과 하부 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시켜 액정표시패널의 합착력을 향상시킨 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시패널은 화소부를 가진 어레이 기판과 컬러필터 기판; 상기 화소부의 외곽을 따라 형성되어 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 실라인; 상기 실라인을 따라 상기 어레이 기판의 화소부 외곽에 형성되어 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 도통시키는 ITO 패턴; 및 상기 실라인과 접촉하는 상기 어레이 기판의 절연층의 일부영역이 제거되어 상기 어레이 기판 표면을 노출시킴에 따라 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 1 요(凹)부를 포함한다.
본 발명의 액정표시패널의 제조방법은 화소부를 가진 어레이 기판과 컬러필 터 기판을 제공하는 단계; 상기 어레이 기판에 박막 트랜지스터를 형성하는 어레이공정을 진행하는 단계; 상기 컬러필터 기판에 블랙매트릭스와 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 액정을 적하하는 한편 화소부의 외곽을 따라 실라인을 형성하여 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 단계; 상기 실라인을 따라 상기 어레이 기판의 화소부 외곽에 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 도통시키는 ITO 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 실라인과 접촉하는 상기 어레이 기판의 절연층의 일부영역을 제거하여 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 1 요(凹)부를 형성하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 적하방식으로 액정층을 형성함에 따라 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있어 액정표시패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정표시패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 모서리 부분을 포함하여 액정표시패널의 합착력을 향상시킴으로써 실 경화와 실 터짐을 개선시킬 수 있어 액정표시패널의 수율을 향상시키는 효과를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법 의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 예시도로써, 적하방식으로 액정층을 형성한 경우의 액정표시패널의 구조를 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시패널은 크게 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 화소부(135)와 상기 화소부(135)의 게이트라인(116)들과 접속되는 게이트패드부(131) 및 데이터라인(117)들과 접속되는 데이터패드부(132)로 구성된다.
이때, 상기 게이트패드부(131)와 데이터패드부(132)는 컬러필터 기판(105)과 중첩되지 않는 어레이 기판(110)의 가장자리 영역에 형성되며, 게이트패드부(131)는 게이트구동부(미도시)로부터 공급되는 주사신호를 화소부(135)의 게이트라인(116)들에 공급하고, 데이터패드부(132)는 데이터구동부(미도시)로부터 공급되는 화상정보를 화소부(135)의 데이터라인(117)들에 공급한다.
즉, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 어레이 기판(110)은 게이트구동IC가 실장된 게이트TCP(Tape Carrier Package)와 데이터구동IC가 실장된 데이터TCP가 부착되어 상기 어레이 기판(110)의 게이트패드부(131)와 데이터패드부(132)에 각각 주사신호와 화상정보를 공급한다. 또한, 상기 데이터TCP에는 공통전압발생회로와 같은 각종 회로가 형성되며, 상기 공통전압발생회로는 어레이 기판(110)에 형성된 공통전압라인(미도시)과 전기적으로 접속되어 공통전압을 상기 공통전압라인으로 인가하게 된다.
또한, 상기 어레이 기판(110)에는 화상정보가 인가되는 데이터라인(117)들과 주사신호가 인가되는 게이트라인(116)들이 서로 교차하도록 배열되어, 상기 데이터라인(117)들과 게이트라인(116)들에 의해 구획되는 영역에 박막 트랜지스터(미도시)와 화소전극(미도시)이 구비된다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(105)에는 블랙매트릭스(black matrix)에 의해 화소별로 구획(區劃)된 컬러필터들과 상기 어레이 기판(110)에 형성된 화소전극의 상대전극인 공통전극이 구비된다.
이때, 상기 공통전극은 상기 공통전압라인과 전기적으로 접속하는 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 패턴(180a, 180b)을 통해 공통전압을 인가 받아 상기 어레이 기판(110)의 화소전극과 전계를 형성하게 된다.
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(110)과 어레이 기판(105)은 스페이서(미도시)에 의해 일정한 셀갭이 유지된 상태에서 상기 컬러필터 기판(105)의 화소부 외곽에 실런트(sealant)로 소정의 실라인(150)을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판(110)에 액정(미도시)을 적하하여 합착하게 된다. 이때, 구체적으로 화소부 내의 셀갭은 컬럼 스페이서에 의해 유지되고, 화소부 외부의 셀갭은 상기 실라인(150)에 함유된 글라스 파이버(미도시)에 의해 유지되게 된다.
이때, 전술한 바와 같이 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시패널은 상, 하부 기판, 즉 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(110) 사이의 전기적 도통을 위해 상기 ITO 패턴(180a, 180b)이 상기 실라인(150)을 따라 액정표시패널의 네 모서리 및 하부 변에 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 ITO 패턴(180a, 180b)은 상부 컬러필터 기판(105)의 공통전극으로 공통전압을 인가하기 위해 상기 실라인(150)을 따라 어레이 기판(110)의 외곽 영역에 형성되게 되는데, 이때 상기 ITO 패턴(180a, 180b)은 액정표시패널의 네 모서리에 위치하는 제 1 ITO 패턴(180a) 및 액정표시패널의 하부 변에 위치하는 제 2 ITO 패턴(180b)으로 이루어진다.
이와 같이 액정표시패널의 네 모서리 및 하부 변에 형성된 상기 제 1 ITO 패턴(180a)과 제 2 ITO 패턴(180b)은 상기 공통전압라인과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 실라인(150) 내에 혼합된 도전 볼을 통해 상부 컬러필터 기판(105)의 공통전극과 전기적으로 접속하여 상기 공통전압라인으로부터 인가 받은 공통전압을 상기 공통전극으로 전달하는 역할을 하게 된다.
한편, 상기 적하방식은 디스펜서를 이용하여 복수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 제 1 모기판이나 또는 복수의 컬러필터 기판이 배치된 제 2 모기판의 화소부에 액정을 적하 및 분배(dispensing)하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화소부 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.
따라서, 상기 액정표시패널에 적하방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 액정이 화소부 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실라인이 화소부의 외곽을 감싸는 폐쇄된 패턴으로 형성되어야 한다.
상기 적하방식은 진공주입 방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있으며, 액정표시패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다.
또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입 방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정표시패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.
상기 적하방식이 적용된 액정표시패널은 진공주입 방식과 달리 액정층이 형성된 후에 대면적 모기판으로부터 단위 액정표시패널을 분리하는 공정이 진행되며, 이와 같은 액정표시패널의 제조공정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
액정표시패널의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 셀공정으로 구분될 수 있다.
우선, 어레이공정에 의해 하부 어레이 기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S201). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
또한, 상부 컬러필터 기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적색, 녹색 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S203).
이때, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 대면적의 제 1, 제 2 모기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 제 1, 제 2 모기판에 다수개의 패널영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 및 컬러필터층이 형성되게 된다.
이어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 구성하는 제 1, 제 2 모기판 전면에 배향막을 형성한 후 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(pretilt angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 배향 처리한다(S202, S204).
이때, 상기 배향 처리방법으로 롤러를 이용한 러빙 또는 광배향의 방법을 적용할 수 있다. 그리고, 상기 러빙공정을 마친 제 1, 제 2 모기판은 배향막 검사기를 통해 배향막의 불량여부를 검사하게 된다.
액정표시패널은 액정의 전기광학효과를 이용하는 것으로, 이 전기광학효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자배열 상태에 의해 결정되어지므로, 액정의 분자 배열에 대한 제어는 액정표시패널의 표시 품위 안정화에 큰 영향을 미치게 된다.
따라서, 액정분자를 보다 효과적으로 배향시키기 위한 배향막 형성공정은 셀 공정에 있어서 화질특성과 관련하여 매우 중요하다.
이후, 적하방식을 이용하여 액정층을 형성하는 경우에는 배향막 검사를 마친 후, 상기 컬러필터 기판으로 이루어진 제 2 모기판에 실링재를 도포하여 소정의 실라인을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판으로 이루어진 제 1 모기판에 액정을 적하하게 된다(S205, S206, S207).
상기 적하방식은 디스펜서를 이용하여 다수개의 어레이 기판이 배치된 대면 적의 제 1 모기판이나 다수개의 컬러필터 기판이 배치된 제 2 모기판의 화소부에 액정을 적하 및 분배(dispensing)하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화소부 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.
따라서, 상기 액정표시패널에 적하방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 액정이 화소부 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실라인이 화소부의 외곽을 감싸는 폐쇄된 패턴으로 형성되어야 한다.
전술한 바와 같이 상기 적하방식은 진공주입방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있으며, 액정표시패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정표시패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.
이와 같은 공정에 의해 대면적의 제 1, 제 2 모기판에는 액정층이 형성된 다수개의 액정표시패널이 형성되며, 이 제 1, 제 2 모기판을 가공, 절단하여 다수개의 액정표시패널로 분리하고 각각의 액정표시패널을 검사함으로써 액정표시패널을 제작하게 된다(S208, S209).
한편, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시패널은 상대적으로 상, 하부 기판의 분리에 취약한 액정표시패널의 모서리에 ITO 패턴이 형성되어 있어 액정표시패널의 합착력을 약화시키므로 상기 ITO 패턴을 액정표시패널의 모서리에서 변으로 분산 이동시키는 한편, 실라인과 접촉하는 상기 ITO 패턴 및 절연층의 일부 영역에 요(凹)부를 형성하여 상기 실라인과 하부 어레이 기판 사이의 접착면적을 증가시킴으로써 전술한 액정표시패널의 합착력을 향상시킬 수 있게 되는데, 이를 다음의 본 발명의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 예시도로써, 적하방식으로 액정층을 형성한 경우의 액정표시패널의 구조를 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널은 크게 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 화소부(235)와 상기 화소부(235)의 게이트라인(216)들과 접속되는 게이트패드부(231) 및 데이터라인(217)들과 접속되는 데이터패드부(232)로 구성된다.
이때, 상기 게이트패드부(231)와 데이터패드부(232)는 컬러필터 기판(205)과 중첩되지 않는 어레이 기판(210)의 가장자리 영역에 형성되며, 게이트패드부(231)는 게이트구동부(미도시)로부터 공급되는 주사신호를 화소부(235)의 게이트라인(216)들에 공급하고, 데이터패드부(232)는 데이터구동부(미도시)로부터 공급되는 화상정보를 화소부(235)의 데이터라인(217)들에 공급한다.
즉, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 어레이 기판(210)은 게이트구동IC가 실장된 게이트TCP와 데이터구동IC가 실장된 데이터TCP가 부착되어 상기 어레이 기판(210)의 게이트패드부(231)와 데이터패드부(232)에 각각 주사신호와 화상정보를 공급한다. 또한, 상기 데이터TCP에는 공통전압발생회로와 같은 각종 회로가 형성되며, 상기 공통전압발생회로는 어레이 기판(210)에 형성된 공통전압라인(미도 시)과 전기적으로 접속되어 공통전압을 상기 공통전압라인으로 인가하게 된다.
또한, 상기 어레이 기판(210)에는 화상정보가 인가되는 데이터라인(217)들과 주사신호가 인가되는 게이트라인(216)들이 서로 교차하도록 배열되어, 상기 데이터라인(217)들과 게이트라인(216)들에 의해 구획되는 영역에 박막 트랜지스터(미도시)와 화소전극(미도시)이 구비된다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(205)에는 블랙매트릭스에 의해 화소별로 구획된 컬러필터들과 상기 어레이 기판(210)에 형성된 화소전극의 상대전극인 공통전극이 구비된다.
이때, 상기 공통전극은 상기 공통전압라인과 전기적으로 접속하는 ITO 패턴(280a, 280b)을 통해 공통전압을 인가 받아 상기 어레이 기판(210)의 화소전극과 전계를 형성하게 된다.
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(210)과 어레이 기판(205)은 스페이서(미도시)에 의해 일정한 셀갭이 유지된 상태에서 상기 컬러필터 기판(205)의 화소부 외곽에 실런트로 소정의 실라인(250)을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판(210)에 액정(미도시)을 적하하여 합착하게 된다.
이때, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널은 상, 하부 기판, 즉 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(210) 사이의 전기적 도통을 위해 상기 ITO 패턴(280a, 280b)이 라인 온 글라스(Line On Glass; LOG)형 신호 라인이 지나가는 좌측 상부 모서리를 제외하고는 상기 액정표시패널의 모서리에서 하부 및 우측 변으로 분산, 이동되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 ITO 패턴(280a, 280b)은 상부 컬러필터 기판(205)의 공통전극으로 공통전압을 인가하기 위해 상기 실라인(250)을 따라 어레이 기판(210)의 외곽 영역에 형성되게 되는데, 이때 상기 ITO 패턴(280a, 280b)은 액정표시패널의 좌측 상부 모서리에 위치하는 제 1 ITO 패턴(280a) 및 액정표시패널의 하부 및 우측 변에 위치하는 제 2 ITO 패턴(280b)으로 이루어진다.
이와 같이 액정표시패널의 좌측 상부 모서리 및 하부와 우측 변에 형성된 상기 제 1 ITO 패턴(280a)과 제 2 ITO 패턴(280b)은 상기 공통전압라인과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 실라인(250) 내에 혼합된 도전 볼을 통해 상부 컬러필터 기판(205)의 공통전극과 전기적으로 접속하여 상기 공통전압라인으로부터 인가 받은 공통전압을 상기 공통전극으로 전달하는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널은 상, 하부 기판의 도통을 위한 상기 ITO 패턴을 상대적으로 상, 하부 기판의 분리에 취약한 액정표시패널의 모서리에서 변으로 분산, 이동시킴으로써 상기 모서리에서의 광투과율이 향상됨에 따라 실라인의 경화가 진전되어 액정표시패널의 모서리에서의 접착력을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널은 상기 실라인과 접촉하는 상기 ITO 패턴 및 하부 어레이 기판의 절연층의 일부영역에 요(凹)부를 형성하여 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시킴으로써 액정표시패널의 합착력을 증가시킬 수 있게 되는데, 이를 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 액정표시패널의 하부 변의 일부를 확대하여 나타내는 평면도로써, ITO 패턴이 실라인과 일부 중첩하는 액정표시패널의 하부 변의 일부(E)를 예를 들어 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널은 크게 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(210) 및 상기 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(210) 사이에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어지며, 이때 상기 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(210)은 실라인(250)에 의해 합착되게 된다.
이때, 상기 실라인(250)의 실런트에 포함된 도전 볼(미도시)은 제 2 ITO 패턴(280b)과 접촉하여 상기 어레이 기판(210)의 공통전압을 상기 제 2 ITO 패턴(280b)을 통해 컬러필터 기판(205)의 공통전극으로 전달함으로써 상기 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(210)이 서로 도통하게 된다.
이때, 전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예의 경우에는 상기 실라인(250)과 접촉하는 상기 제 2 ITO 패턴(280b) 및 하부 어레이 기판(210)의 보호막(215b)을 포함하는 절연층의 일부영역에 요(凹)부(240a, 240b)를 형성함으로써 상기 실라인(250)과 어레이 기판(210) 사이의 접촉면적을 증가시킬 수 있게 된다.
도 7은 도 6에 도시된 액정표시패널의 A-A'선에 따른 절단면을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 8은 도 6에 도시된 액정표시패널의 B-B'선에 따른 절단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
먼저, ITO 패턴이 위치하지 않는 실라인 영역은 도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 요(凹)부(240a)가 형성된 어레이 기판(210)과 컬러필터 기판(205)이 실라인(250)에 의해 합착되어 액정표시패널을 구성하게 되며, 이때 상기 실라인(250)은 상기 어레이 기판(210)의 제 1 요(凹)부(240a) 내에도 형성되게 되어 실라인(250)과 하부 어레이 기판(210) 사이의 접촉면적이 실질적으로 증가됨에 따라 액정표시패널의 합착력이 향상되게 된다.
이때, 유리와 같은 절연물질로 이루어진 상기 어레이 기판(210) 위에는 소정의 신호배선(220)이 배열되어 있으며, 상기 신호배선(220) 위에는 게이트절연막(215a)과 보호막(215b)으로 이루어진 절연층(215)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 절연층(215)은 상기 신호배선(220)이 배열되지 않는 소정영역이 선택적으로 제거되어 하부 어레이 기판(210) 표면을 노출시키는 제 1 요(凹)부(240a)를 형성하게 된다.
이때, 상기 제 1 요(凹)부(240a)는 화소부의 어레이 기판(210) 내에 화소전극과 드레인전극 사이의 전기적 접속을 위한 콘택홀을 형성할 때 동시에 형성함으로써 추가적인 공정이 필요하지 않게 된다.
또한, 상부 컬러필터 기판(205)에는 블랙매트릭스(206), 오버코트층(over coat layer)(207) 및 공통전극(208)이 형성되어 있으며, 상기 실라인 영역의 컬러필터 기판(205)은 화상이 표시되지 않는 화상비표시 영역으로 상기 블랙매트릭스(206)는 백라이트(미도시)로부터 발생된 빛의 누설을 차단하는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 액정표시패널은 전술한 바와 같이 절연층(215)의 일부영역에 다수의 제 1 요(凹)부(240a)를 형성함으로써 상기 실라인(250)과 어레이 기판(210) 사이의 접촉면적이 실질적으로 증가됨에 따라 액정표시패널의 합착력이 향 상되게 된다.
또한, 상기 실라인(250)을 구성하는 실런트는 유기 절연물질로 이루어진 보호막(215b)과의 결합력(bonding force)보다 유리로 이루어진 어레이 기판(210)과의 결합력이 더 크기 때문에 화학적 결합(chemical bonding)도 증가되게 된다.
다음으로, ITO 패턴이 위치하는 실라인 영역은 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 제 2 요(凹)부(240b)가 형성된 어레이 기판(210)과 컬러필터 기판(205)이 실라인(250)에 의해 합착되어 액정표시패널을 구성하게 되며, 이때 상기 실라인(250)은 상기 제 2 ITO 패턴(280b)에 형성된 제 2 요(凹)부(240b) 내에도 형성되게 되어 상기 제 1 요(凹)부(240a)와 더불어 실라인(250)과 하부 어레이 기판(210) 사이의 접촉면적을 증가시키게 한다.
이와 같이 상기 제 2 ITO 패턴(280b) 내에 형성된 다수의 제 2 요(凹)부(240b)는 상기 어레이 기판(210) 표면에 요철(凹凸)을 형성하게 하여 실라인(250)과 어레이 기판(210) 사이의 접촉면적을 증가시키는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 제 2 ITO 패턴(280b)이 제거된 제 2 요(凹)부(240b)는 실라인(250)의 광 경화시 자외선(ultraviolet; UV)의 투과율을 증가시키는 역할을 하게 됨에 따라 상기 실라인(250)의 경화가 향상되는 효과를 얻게 된다.
도 9는 일반적인 액정표시패널과 본 발명의 제 2 실시예에 다른 액정표시패널의 합착력을 비교하여 나타내는 표로써, 예를 들어 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 상태에서 상기 합착된 컬러필터 기판과 어레이 기판이 분리될 때까지 액정표시패널의 외측방향으로 압력을 가하는 방식으로 액정표시패널의 합착력을 측정 한 결과를 나타내고 있다.
이때, 비교예는 합착력이 개선되지 않은 일반적인 액정표시패널을 나타내며, 실시예는 실라인 내에 요(凹)부를 형성함으로써 합착력을 개선한 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널을 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 비교예의 경우 합착력의 평균값은 1.48 kgf(kilogram-force)이며 최소값은 1.11 kgf인데 비해 실시예의 경우 합착력의 평균값은 1.78 kgf이며 최소값은 1.48 kgf로 액정표시패널의 합착력이 개선되었음을 알 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 예시도.
도 2는 일반적인 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 예시도.
도 6은 도 5에 도시된 액정표시패널의 하부 변의 일부를 확대하여 나타내는 평면도.
도 7은 도 6에 도시된 액정표시패널의 A-A선에 따른 절단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 도 6에 도시된 액정표시패널의 B-B선에 따른 절단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 9는 일반적인 액정표시패널과 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시패널의 합착력을 비교하여 나타내는 표.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
105,205 : 컬러필터 기판 110,210 : 어레이 기판
150,250 : 실라인 180a,180b,280a,280b : ITO 패턴
240a : 제 1 요부 240b : 제 2 요부

Claims (12)

  1. 화소부를 가진 어레이 기판과 컬러필터 기판;
    상기 화소부의 외곽을 따라 형성되어 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 실라인;
    상기 실라인을 따라 상기 어레이 기판의 화소부 외곽에 형성되어 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 도통시키는 ITO 패턴; 및
    상기 실라인과 접촉하는 상기 어레이 기판의 절연층의 일부영역이 제거되어 상기 어레이 기판 표면을 노출시킴에 따라 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 1 요(凹)부를 포함하는 액정표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 ITO 패턴은 액정표시패널의 좌측 상부 모서리에 위치하는 제 1 ITO 패턴 및 액정표시패널의 하부 및 우측 변에 위치하는 제 2 ITO 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이 기판의 화소부에 신호를 전달하기 위한 다수개의 신호배선을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 요(凹)부는 상기 신호배선이 배열되지 않은 절연층의 소정영역이 제거되어 상기 어레이 기판 표면을 노출시키는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 ITO 패턴 내에 형성되어 상기 어레이 기판 표면에 요철(凹凸)을 형성하게 하여 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 2 요(凹)부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 절연층은 게이트절연막과 보호막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  7. 화소부를 가진 어레이 기판과 컬러필터 기판을 제공하는 단계;
    상기 어레이 기판에 박막 트랜지스터를 형성하는 어레이공정을 진행하는 단계;
    상기 컬러필터 기판에 블랙매트릭스와 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 컬러필터공정을 진행하는 단계;
    상기 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 액정을 적하하는 한편 화소부의 외곽을 따라 실라인을 형성하여 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 단계;
    상기 실라인을 따라 상기 어레이 기판의 화소부 외곽에 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 도통시키는 ITO 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 실라인과 접촉하는 상기 어레이 기판의 절연층의 일부영역을 제거하여 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 1 요(凹)부를 형성하는 단계를 포함하는 액정표시패널의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 ITO 패턴을 형성하는 단계는 액정표시패널의 좌측 상부 모서리에 제 1 ITO 패턴을 형성하는 단계 및 액정표시패널의 하부 및 우측 변에 제 2 ITO 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 어레이 기판의 화소부에 신호를 전달하기 위한 다수개의 신호배선을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 요(凹)부는 상기 신호배선이 배열되지 않은 절연층의 소정영역을 제거하여 상기 어레이 기판 표면을 노출시키도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 ITO 패턴 내에 형성되어 상기 어레이 기판 표면에 요철(凹凸)을 형성하게 하여 상기 실라인과 어레이 기판 사이의 접촉면적을 증가시키는 다수의 제 2 요(凹)부를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 요(凹)부는 화소부의 어레이 기판 내에 화소전극과 드레인전극 사이의 접속을 위한 콘택홀을 형성할 때 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
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